电力电子技术 第6章 交流电力控制电路和交-交变频电路课件.ppt

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1、引言6.1交流调压电路6.2其他交流电力控制电路6.3交交变频电路6.4矩阵式变频电路本章要点第6章交流电力控制电路和交交变频电路本章主要讲述交流-交流变流电路把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路变频电路改变频率的电路交交变频直接交直交变频间接交流电力控制电路只改变电压,电流或控制电路的通断,而不改变频率的电路。交流调压电路相位控制交流调功电路通断控制第6章交流电力控制电路和交交变频电路6.1交流调压电路原理两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。电路图应用1灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)。2异步电动机软起动。3异步电动机调速。4供用电系统对

2、无功功率的连续调节。5在高压小电流或低压大电流直流电源中，用于调节变压器一次电压。6.1交流调压电路6.1.1单相交流调压电路6.1.2三相交流调压电路6.1交流调压电路Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt6.1.1单相交流调压电路1)电阻负载图6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形输出电压与α的关系:移相范围为0≤a≤π。a=0时，输出电压为最大。Uo=U1,随a的增大，Uo降低，a=π时，Uo=0。负载电压有效值(6-1)6.1.1单相交流调压电路图6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形1)电阻负载负载电流有效值晶闸管电流有效值(6-2)(6-3)Ou1uoiouVTwtO

3、wtOwtOwt6.1.1单相交流调压电路1)电阻负载图6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形λ与a的关系:a=0时，功率因数λ=1，a增大，输入电流滞后于电压且畸变，λ降低。功率因数(6-4)(a)电路（1）a=f时，均为正弦波电感性负载（2）af时，(e)导通角与控制角的关系曲线（以负载阻抗角为参变量）电阻、电感性负载电感性负载（3）a=>f时，（f）晶闸管电流的标么值与控制角的关系曲线电阻、电感性负载图6-4单相交流调压电路a为参变量时IVTN和a关系曲线j=90°0.10.20.30.40.51601800401208075°60°45°

4、j=0a/(°)IVTN负载电流有效值(6-10)IVT的标么值(6-11)6.1.1单相交流调压电路图6-5a

5、因数。解：负载阻抗及负载阻抗角分别为：1）α=π/6时，α＜φ，输出为完整的正弦波。2）α=π/3时例6-2单相交流调压器控制230v交流电源的输出功率，负载电阻为23Ω、感抗为23Ω，求（1）a角控制范围；（2）最大电流有效值；（3）最大功率和功率因数。注：在a>amin的非正弦电流工作下，功率因数<基波相移因数。3．单相交流调压电路的谐波分析电阻负载的负载电压情况波形正负半波对称，所以输出不含直流分量和偶次谐波(6-12)式中6.1.1单相交流调压电路图6-6电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量(放大）基波和各次谐波有效值(n=1,3,5,7,…)(6-13)负载电流基波和

6、各次谐波有效值(6-14)电流基波和各次谐波标么值随a变化的曲线（基准电流为a=0时的有效值）如图6-6所示6.1.1单相交流调压电路(n=3,5,7,…)(n=3,5,7,…)3)单相交流调压电路的谐波分析电阻负载图6-6电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量6.1.1单相交流调压电路不同触发角时基波和3~15次谐波电压(电流)的相对值电阻负载利用傅立叶级数可求出基波及各次谐波。图电阻负载、不同触发角α时基波及谐波幅值分布图基波及谐波分布图电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波。随着次数的增加，谐波含量减少。和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些。当

7、a角相同时，随着阻抗角j的增大，谐波含量有所减少。阻感负载时6.1.1单相交流调压电路6.1.单相交流调压电路6.1.1单相交流调压电路6.斩控式交流调压电路一般采用全控型器件作为开关器件6.1单相交流调压电路斩控式单相交流调压电路的理想模型6.1单相交流调压电路工作原理6.1.1单相交流调压电路斩控式交流调压电路工作原理基本原理和直流斩波电路有类似之处u1正半周，用V1进行斩波控制，V3提供续流通道u1负半周，用V2进行斩波控制，V4提供续流通道设斩波器